21.1《现代顺风耳-电话》教学设计+++2024-2025学年人教版九年级全一册物理

人教版九年级物理第二十一章一节《现代顺风耳电话》教学设计课题21.1现代顺风耳-电话单元第二十一章学科物理年级九年级教材分析一、教材背景与目的本节内容选自人教版初中物理九年级全一册第二十一章第一节，主要目的是让学生理解电话的工作原理、电话交换机的用途以及模拟通信和数字通信的区别。通过这一节的学习，学生能够将电学知识应用于实际生活中，理解信息传递技术的发展对社会的影响。二、教材结构与内容本节教材主要由以下几部分构成：‌电话的发明与基本结构‌电话交换机的发明与应用‌模拟通信与数字通信‌：模拟信号：其电流频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样，使用模拟信号通信的方式叫模拟通信。模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中容易失真，严重时会导致通信中断。数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫数字信号，使用数字信号通信的方式叫数字通信。数字信号形式简单，抗干扰能力强，可以通过不同编码进行加密。学情分析‌教学方法‌：可以采用讲授法、演示法、启发引导法和讨论法等多种形式的教学方法。通过多媒体展示、实物剖析、学生讨论等方式，让学生更直观地理解电话的工作原理和通信方式。‌教学手段‌：可以准备多媒体教学资源、演示电话机、视频资源等辅助教学工具，帮助学生更好地理解和掌握所学知识。2022新课标要求2022年新课标没有直接提及对本节课具体要求。根据新课标的整体导向和物理课程的标准解读如下：新课标强调素养导向，注重培育学生终身发展和适应社会发展所需要的核心素养。在物理课程中，这通常意味着要加深学生对物理原理的理解，提升他们运用物理知识解决实际问题的能力。对于本课而言，教学的重点通常包括电话的工作原理、电话交换机的用处，以及模拟通信和数字通信的基本区别。这些知识点不仅有助于学生理解现代通信技术的基础，还能培养他们的逻辑思维和实验观察能力。在教学过程中，可采用多媒体辅助教学法、问题导学法等教学策略，以激发学生的学习兴趣，提高他们的学习效果。同时，教师还可以结合生活中的实际例子，让学生更好地理解电话在现代社会中的重要作用。学习目标与核心素养教学目标1.了解电话是如何把声音传递到远方的，了解电话交换机的用途，以及模拟通信和数字通信的基本区别。2.通过多媒体、老师的演示、实物剖析等方式，了解电话是如何传递信息的；通过讨论和活动，理解什么是数字通信。3.通过贝尔发明电话的过程，养成学生不怕困难、积极探索的精神；增强学习主动性和合作意识。核心素养1.‌科学探究能力‌：学生通过实验和观察，理解电话的基本构造和原理，如话筒如何将声音转化为电信号，听筒如何将电信号还原为声音。这一过程培养了学生的科学探究能力，包括观察、实验、记录和分析数据的能力。2.‌物理观念与知识应用‌：学生通过本节学习，能够运用物理知识解释电话的工作原理，理解电磁铁在电话中的应用。这有助于培养学生的物理观念，以及将物理知识应用于实际生活中的能力。3.‌技术与社会发展‌：学生了解电话的发明和发展历程，认识到技术对人类社会发展的推动作用。这有助于培养学生的技术素养，理解技术在社会进步中的重要作用。4.‌信息处理能力‌：学生通过比较模拟通信和数字通信的区别，理解数字信号的优势，如抗干扰能力强、形式简单等。这有助于培养学生的信息处理能力，包括信息的获取、分析和应用能力。5.‌创新意识与合作精神‌：学生通过参与实验、讨论等活动，激发创新思维，培养合作精神。这有助于学生在未来的学习和工作中，能够积极创新、善于合作。学情分析学生在前面的章节已经学习了电流的相关知识，对电话通信也有一定的了解。因此，对于电话的基本工作原理，学生理解起来不会特别困难。然而，对于电话交换机的工作原理以及模拟通信和数字通信的区别，学生可能需要更多的直观展示和实例来解释。重点电话的工作原理，即电流如何把信息传递到远方；电话交换机的用途；模拟通信和数字通信的基本区别。难点理解数字信号和模拟信号材料准备话筒、扬声器、老式电话机、手机、小旗、手电筒、多媒体课件等教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课组织学生讨论：你知道的古代人、近代人和现代人都用什么方法传递信息吗？教师：同学们总结的全面。在古代，信息传递的方式相对原始且受限。人们最初通过口耳相传或借助器物来传递信息，如使用候鸟（特别是鸽、雁等）作为传输工具，或者通过特殊声音（如钟声、鼓声、鞭炮声等）来传达信息。此外，还有利用灯光、火光（如孔明灯、烽火台、狼烟等）进行信号传递的方式。这些方式虽然在一定程度上满足了当时人们的信息传递需求，但传递速度慢、不精确，且受地域限制较大‌。随着文字的出现和使用，以及印刷术的发明，信息传递的方式得到了进一步的提升。古代人们开始使用驿差长途跋涉来传递书信和文书，这标志着信息传递进入了一个新的阶段。然而，这一时期信息传递仍然速度慢、信息形式单一‌。到了近代，随着交通工具的发展和邮政系统的建立，信息传递的速度和范围得到了显著提升。人们开始依靠交通工具（如马车、火车等）来传递邮件和包裹，这使得信息传递变得更加快捷和高效。然而，这种方式仍然存在着距离远则速度慢、费用高等问题‌。进入现代以来，电报、电话等有线通讯工具的发明和使用，彻底改变了信息传递的方式。这些工具使得信息传递变得迅速且准确，不再受地域和时间的限制。随后，无线通讯技术（如对讲机、移动电话等）和数字通讯技术（如电脑、数字电视等）的兴起，更是将信息传递推向了一个新的高峰。这些技术不仅提高了信息传递的速度和效率，还极大地丰富了信息的内容和形式‌。今天，我们就来学习现代通信的顺风耳--电话。讨论。回答：结绳记事飞鸽传书鸿雁传书写信……聆听讲解。通过讨论，引发学习兴趣。讲解人类传递信息的发展过程，引入新课教学。讲授新课电流发信息传递到远方电话的发明PPT展示：电话的发明者贝尔教师：大家现在看到的图片就是电话的发明者亚历山大·格拉汉姆·贝尔‌。他在1876年成功发明了世界上第一台可用的电话机。据说当时，他正在研究利用电流将人的说话声传向远方，他不断地进行各种实验。在一次实验中，他偶然发现金属片的振动可以还原声音，后来，经过反复实验，贝尔终于制成了实用的电话装置，并获得了美国的电话专利‌。不久以后，贝尔创建了贝尔电话公司。电话由此得到了迅速发展，并逐渐成为了现代通信的重要工具‌。最早的电话的结构PPT展示动圈式话筒的结构原理图。提问：动圈式话筒的工作原理是什么？PPT展示扬声器的结构原理图。提问：扬声器的工作原理是什么？提问：那么如果用很长的导线把一个扬声器和一个话筒连接起来。甲对着话筒说话，乙把扬声器一端放在耳边，乙可以听到甲说话吗？提问：如果甲对乙说话的同时，也想听到乙说话，该怎么办呢？教师：对，这就是最简单的电话，由话筒和听筒构成。电话的通话原理提问：想一想，对于电话而言，是通过什么把信息传播到远方的？提问：话筒和听筒的连接方式是怎样的？提问：负责将电信号转化为声信号的是电话的哪一端？提问：那么，一部电话要想实现和其他两个人互相通话，至少需要几对电话线？教师：下面，请大家阅读教材164页“想想议议”，分组进行讨论，如果电话的数量为n，那么需要的电话线的对数是多少？电话交换机电话交换机的出现教师：对，一部电话如果相同另外的几部电话通话，就需要几对电话线。所以，要想实现所有的电话机之间都可以相互通话，电话机的数量越多，需要的电话线的数量是相当庞大的。那么，怎样解决这个问题呢？请大家阅读教材147页，回答问题。提问：发明电话交换机的目的是什么？教师：有了电话交换机，一个地区的所有电话机都可以连接到交换机上，这样就大大节约了电话线。那么，如果不同地区的电话之间要通话，该怎样解决呢？人工电话交换机PPT演示早期电话局话务员工作的照片。教师：很好，早期的电话交换机是靠人工接线的，劳动强度很大，效率也低。程控电话交换机教师：请阅读教材157页最后一段内容，回答以下问题。提问：自动电话交换机是哪一年出现的？提问：自动电话交换机是通过什么装置实现接通和断开的？提问：现在的程控电话交换机是通过什么来控制的。模拟通信和数字通信模拟信号和模拟通信教师：在电话机的话筒将声音信号转换为电信号时，产生的电流完全模拟了声音的特点，这种信号成为模拟信号，这种通信方式就叫模拟通信。模拟通信的缺点请阅读教材149页第一段内容，回答：模拟信号有什么缺点。数字信号和数字通信教师：另一种通信方式叫做数字通信，请阅读教材148页内容。提问：什么是数字信号？组织学生活动。教师：请大家分组游戏，各小组利用自己的手中的小旗、手电等器材，使用数字信号进行传递信息，然后表演给全班同学。数字通信的优点教师：通过刚才的游戏，谈一谈你对数字信号和数字通信的看法。教师：不但如此，数字信号还可以很方便的利用及玄机进行加工和处理，也可以编码加密处理。正因如此，现代通信已经完全使用数字信号了。观察图片。聆听讲解。回答：电磁感应现象。回答：通电线圈在磁场中受力运动。回答：能。回答：再用两外一对话筒和扬声器，话筒端给乙即可。回答：电流。回答：同一部电话的话筒和听筒是并联的。己方的话筒与对方的听筒是串联的。回答：两对。回答：听筒。回答：三对。阅读教材，讨论。回答：n（n-1）阅读教材。回答：提高电话线路的利用率。回答：将不同地区的电话交换机相互连接。观看图片。阅读教材。回答：1891年。回答：电磁继电器。回答：计算机。阅读教材。回答：易失真、易中断。阅读教材。回答：用不同符号的不同组合来表示的信号，叫数字信号。分组进行游戏。回答：形式简单，抗干扰。培养分析问题的能力。培养分析问题能力。培养阅读能力和分析问题的看能力。培养观察能力。培养自学能力。培养分析问题能力。培养学习兴趣。课堂练习PPT演示练习题教师：接下来我们要完成一组习题，请大家仔细分析屏幕上显示的每一个问题，然后作答。请同学逐个宣布习题的答案并讲解自己的解题思路。对同学的发言进行点评。总结解题的思路与方法。完成习题。回答问题。聆听教师讲解。记笔记。巩固新知。了解学生对基础知识点的掌握情况。培养总结分析的能力。课堂小结同学们，通过今天的学习，我们了解了电话的结构，原理以及信息的传递方式，接下来请同学们谈一谈这节课的收获有哪些。请同学谈收获。对学生的发言进行点评和总结。帮助学生梳理知识点。谈收获。回答问题。聆听教师讲解。补充笔记。巩固新知。培养总结归纳问题的能力。板书21.1现代顺风耳--电话一、‌电话的发明与基本结构‌：1.1876年，美国的贝尔发明了电话。2.最简单的电话由话筒和听筒组成，话筒相当于变阻器，听筒相当于扬声器。3.电话的工作原理是通过话筒将声音信号转换为电信号，再通过听筒将电信号还原为声音信号。二、‌电话交换机‌：1.为了提高线路的利用率，人们发明了电话交换机。一般电话之间都是通过电话交换机来转接的。2.早期的电话交换机是手工操作的，后来出现了利用电磁继电器接线的自动电话交换机，现在的程控电话交换机则利用了电子计算机技术。三、‌模拟通信与数字通信‌：1.模拟信号：其电流频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样，使用模拟信号通信的方式叫模拟通信。模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中容易失真，严重时会导致通信中断。2.数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫数字信号，使用数字信号通信的方式叫数字通信。数字信号形式简单，抗干扰能力强，可以通过不同编码进行加密。课外拓展/课外阅读内容特色资源分析和技术手段说明教学反思在教学过程中，我采用了动画展示、小组讨论、游戏等多种方式，力求使课堂生动有趣，激发学生的学习兴趣。通过动画展示电话的结构和工作原理，学生直观地了解了电话是如何把声音传递到远方的。小组讨论则让学生在交流中深化了对电话交换机作用的认识。游戏环节则让学生在轻松愉快的氛围中掌握了模拟信号和数字信号的基本区别。然而，课堂时间分配上存在一定问题，导致部分环节时间过于紧张，学生没有足够的时间进行深入思考和讨论。学生在课堂上的表现总体积极，能够积极参与讨论和游戏，对电